发电项目

消费需求占全球44%,中国大陆成晶圆建厂热地

中国太阳网 http://tyn.cc
27
Nov
2019

  《两部委敲定清洁能源消纳!扩大清洁能源跨省区交易受端省份取消规模限制》

  当前,中国经济进入调结构转型关键期,过去的钢筋水泥无法带来自主产业发展的主导权,中兴缺芯之痛,让国人不禁唏嘘,偌大的国家,居然连所有人都在使用的芯片都造不出来。与近邻韩国相比,我们在半导体行业落后了30年,80年代的韩国重金砸研发,搞出了存储器芯片,这两年经济复苏,存储器芯片价格翻番涨,韩国人从我们身上赚取了百亿美金利润,还有高通、博通、英特尔他们。每年,我们进口的芯片价值2000亿美金,和进口石油的规模差不多,这每年的2000亿美金进口额,是中国现代化的耻辱,是我们“钢筋水泥”粗放式发展的带来的苦果。

  庆幸,政府与产业界人士已然决心改变现状。大基金二期已经成立,国内半导体产业正焕发出从未有之勃勃生机。半导体领域的创新创业正如火如荼展开,是挑战也是机遇。

  根据中国半导体行业协会统计数据,2018 年我国集成电路设计业、制造业以及封测业都实现了快速的增长。全行业合计实现销售收入6,531.4 亿元,同比增长20.69%。其中制造业实现销售收入 1,818.2 亿元,同比增长25.56%, 半导体制造业占我国集成电路产业总产值的比例已经达到27.84%。

  在早期的19世纪60年代,半导体公司都是采用IDM模型,其中涵盖设计、制造、封装和测试所有的芯片生产流程。

  随着技术的不断升级和整体产线建设的成本不断提升,整个半导体产业开始向着垂直分工模式发展。也就是半导体公司不再涵盖所有的芯片制造环节,逐步分离出专注于半导体制造各个环节的公司。

  从整个半导体制作的核心产业链来看的话。其中晶圆制造环节的收入占据产业链整体销量的的51%左右,其附加值远超过了其他两个环节。

  晶圆厂就是从事将沙子原料(石英)转化成“芯片”的点金工作。在接受到芯片设计厂商的订单后,首先需要将晶圆给制作出来,其次还需要按照设计图的要求,通过光刻等一系列的操作将其制作成最终的芯片。其整体的制作时间长,工艺复杂,生产过程不能收到任何差错。所以只要在集成电路生产的地方发生小小的地震对于整体生产线的影响是非常之大的。

  芯片设计师类似于房屋设计师,将电路设计图交由建筑工人将房子盖出来。而盖房子需要地基,制作芯片同样需要晶圆,用来安置所有电子元件的基板就是晶圆(Wafer)。

  晶圆的制作可以想象成部队的练兵,将沙子中的多晶硅通过一系列残酷严格的训练,最终得到高纯度99.9999%的单晶硅。具体的技术方法如下:

  在得到高纯度的单晶硅后,晶圆厂会使用切割工具,将晶柱切成一片片的薄片,宛如薄薄的火腿片一样,再经过抛光后,就变成了晶圆(Wafer),也就是晶片的基板。

  8英寸(200mm)和12英寸(300mm)所对应的就是高纯度单晶硅切成薄片后的晶圆直径。而从面积大小上看,12英寸相比8英寸可以使用的面积更大,使用效率几乎提升了2.5倍左右。但生产更大尺寸的晶圆,制造的难度与晶圆的大小也是成正向相关的。

  在完成了晶圆制造之后,还需要进行下一轮的关键制造。在蓝色晶圆部分上面搭建电路结构,这就像在地基上面搭建房屋一样,通过金属溅镀、涂布光阻、蚀刻技术和光阻去除等一层层的搭建起来。

  种种的技术叠加在一起,理解起来有点困难。其实之前有看过一种通俗的解释比较好,就相当于你拿着喷漆,覆盖不同形状的硬纸板在晶圆上,一层一层将喷涂在晶圆上,搭建一层又一层的电路。然后在喷涂的过程中,通过各种方法,消除多余的漆,最后留下需要的部分,最终切割形成芯片。

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